一种血液相容性生物材料及其制备方法技术

一种血液相容性生物材料及其制备方法，涉及一种外用或体内植入的血液相容性生物材料及其制备方法。本发明专利技术将具有较高机械性能的医用高分子材料和抗凝血材料通过两种不同的溶剂溶解并共混，可将抗凝血材料均匀地固定在高分子材料中，并用常规的方法制备出外用或体内植入的组织器官修复材料，克服了传统技术中只在产品表面进行吸附、涂覆或接枝进行抗凝血改性所带来的效果不明显或时间很短暂的弊端，使得该材料不仅具有较好的抗凝血性能，而且延长了抗凝血的寿命，能同时满足外用或体内植入的组织器官修复材料所需求的具有良好的抗凝血性、生物相容性、较高的机械强度和韧性等等多方面性能要求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种医用生物材料，涉及一种外用或体内植入的组织器官修复材料，特别涉及。
技术介绍
目前用于与血液相接触的管道系统、透析系统、人工肺、人工肝支持系统的医用生物材料普遍存在引起凝血、血栓等问题，而一般解决的方法就是利用表面修饰，使其抗凝血性能增强。一旦材料表面的分子组成和结构等发生变化，其抗凝血性能则会下降或消失。这些材料在长期与血液接触时很难保持其相应的抗凝血性能，使用寿命一般只有几小时到几天时间。人体内有许多组织器官系统经常因损伤、狭窄等原因需要进行修复或保持功能稳定。以血管为例，当血管由于动脉硬化、血管老化或破损等原因而不能正常工作时，需要进行血管移植。由于异体器官强烈的排异反应、来源少、价格昂贵等原因，使人造血管的研究越来越受到重视。早在上世纪40年代，有人就开始研究生物体血管的移植，当时限于条件，只能采用硬质塑料管代替血管植入生物体内，由于严重的凝血反应，实验没有一例成功。1952年Voorhees在一次实验中偶然发现植入生物体内的真丝缝线上覆盖有一层内皮细胞，他设想假定植入生物体内的织物也发生同样的现象，就能避免血液和植入物的直接接触而防止凝血现象的产生。目前人造血管使用最多的原料是聚酯、聚四氟乙烯纤维。内径大于10mm的人造血管一般用机织物或针织物制成的波纹状管子。管壁保持适当的紧密程度和孔洞，使周围组织能附在血管外壁并通过管壁向内生长，并使血管内壁覆盖一层内皮细胞。内径在6mm-10mm的大直径人造血管一般用具有微孔效应的生物惰性材料聚四氟乙烯组成，不需要覆盖内皮细胞来防止凝血现象。直径在6mm以下的人造窄腔血管因闭塞等原因，临床上还没有得到应用。Annis用聚氨酯(PU)和丁二醇的共聚物的表面复合内皮细胞。Shinoka[Shinoka T，Shum-Tim D，Ma PX，et al.Creation of viable pulmonary artery autografts throughtissue engineering.J Thorac Cardiovasc Surg，1998；115536-545]用Polyglatin/聚乙二醇酸(PGA)复合从羊颈总动脉或颈外静脉获得的混合细胞成分包括内皮细胞(ECs)、平滑肌细胞(SMC)与成纤维细胞。Shum-Tim等[Shum-Tim D，Stock U，Hrkach J，et al.Tissueengineering of autolgouis aorta using a new biodegradable polymer.Ann Thorac Surg，1999；682293-2305]用羟基烷烃的聚合物(Poly hydroxyalkanoate，PHA)的一类(即聚辛酸加10％的聚己酸)作支架材料，构建了内层以有孔的PGA支架网作为种子细胞的载体，外层用无孔的PHA作支撑的厚度为1.5mm的幼羊腹主动脉。Niklason等[Niklason LE，Gao J，Abott WM，et al.Functional arteries grown in vitro.Science，1999；284489-493]以PGA为支架复合SMC和ECs，用搏动性灌注系统培育小口径的组织工程血管。Weinberg和Bell等以动物胶原蛋白为基质材料，培养SMC、ECs及成纤维细胞制备全生物化组织工程血管。由于血管对抗凝血性、机械强度等的特殊要求，以上组织工程血管都存在着一定的局限性，本身都不具备抗凝血性能，在体内放置一段时间后仍会引起凝血等问题，目前难以推广应用。聚氨酯(Polyurethane，即PU)是一类含有氨基的聚酯类材料，具备良好的耐缝合性、抗疲劳性和良好的成型加工性，已被用于神经等组织修复。3-羟基丁酸和3-羟基己酸共聚物[Poly(3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyhexanoate)即PHBHHx]是一种由细菌合成的胞内聚酯，在细菌细胞内以颗粒状内含物形式存在。PHBHHx既具备与以石油化工原料得到的塑料相似的热塑性，力学性能，又具备生物可降解性，被认为是一种很有前途的“新型生物可降解材料”，倍受人们的重视。目前PHBHHx已被用于成骨细胞、成纤维细胞、软骨细胞等培养的支架材料[Yang XS，Zhao K，Chen GQ.Effect of surface treatment on the biocompat ibilityof microbial polyhydroxyalkanoates.Biomaterials，2002；231391-1397；Zhao K，DengY，Chen JC，Chen GQ.Polyhydroxyalkanoate(PHA)scaffolds with good mechanicalproperties and biocompatibility.Biomaterials，2003；241041-1045]，其力学强度、生物相容性比其它聚酯类(PLLA，PLGA，PHB等)要好，但降解速率很慢。目前还没有一种材料能同时作为人体内大、小直径管道及器官内管道系统的材料，尤其是作为血管或复杂器官的管道系统所需求的良好的抗凝血性、较高的机械强度和韧性、降解速率与新生组织生长速率相匹配的多方面性能的修复材料。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供，即通过一种操作简单的方法制备一种能与血液接触的、同时满足外用或体内植入的组织器官修复材料所需求的具有良好的抗凝血性、生物相容性、较高的机械强度和韧性等多方面性能的医用材料。本专利技术的技术方案如下一种血液相容性生物材料，其特征在于该材料由医用高分子材料和抗凝血生物材料经溶解混合后，加入致孔剂或填充物，用涂覆法、流延法、电喷涂法、纺织法、快速成形法或电纺丝法制备成薄膜状、纤维状、中空纤维状、无纺布、管状或网管状的体外用的血液相容性生物材料或体内植入的组织器官修复材料，其中抗凝血生物材料占医用高分子材料的质量百分比为0.001～10％，所述的致孔剂或填充物占医用高分子材料的质量百分比为0～20％。本专利技术所述的医用高分子材料采用聚氨酯(Polyurethane)、聚己内酯与聚乙二醇的共聚物(PCLPEG)、3-羟基丁酸和3-羟基己酸共聚物(PHBHHx)、聚乙烯碳酸酯、聚乳酸(PLLA)、聚己内酯(PCL)、聚乳酸-聚乙交酯共聚物(PLGA)、聚β-羟基丁酸酯(PHB)、聚羟基戊酸酯(PHBV)、聚醚氨酯、聚醚氨酯与有机硅的共聚物、聚烯烃、聚氧乙烯、乙烯-醋酸乙烯共聚物、甲壳素、纤维素、聚氯乙烯、聚乙烯亚胺、聚丙烯腈、聚砜、聚甲基丙烯酸酯、聚碳酸酯、聚醚酮、聚醚砜、磷酯、硅橡胶或它们的衍生物醋酸纤维素、羧甲基纤维素、聚氯乙烯、聚醚氨尿酯(Polyetherurethaneurea)、聚氨尿酯(Polyurethaneurea)、聚醚氨酯与有机硅及聚芳酰亚胺的共聚物、聚乙烯亚胺、聚醚氨酯与有机硅及聚芳酰亚胺的共聚物、聚二甲基硅烷(polydimethylsiloxane)与聚醚氨尿酯(polyetherurethaneurea)的共聚物中的一种或几种的混合物；所述的抗凝血生物材料采用肝素钠、抗凝血酶、紫杉醇、肾上腺素、尿激酶、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种血液相容性生物材料，其特征在于：该材料由医用高分子材料和抗凝血生物材料经溶解混合后，加入致孔剂或填充物，用涂覆法、流延法、电喷涂、纺织法、快速成形法或电纺丝法制备成薄膜状、纤维状、中空纤维状、无纺布、管状或网管状的体外用的血液相容性生物材料或体内植入的组织器官修复材料，其中抗凝血生物材料占医用高分子材料的质量百分比为０．００１～１０％，所述的致孔剂或填充物占医用高分子材料的质量百分比为０～２０％。

【技术特征摘要】
1.一种血液相容性生物材料，其特征在于该材料由医用高分子材料和抗凝血生物材料经溶解混合后，加入致孔剂或填充物，用涂覆法、流延法、电喷涂、纺织法、快速成形法或电纺丝法制备成薄膜状、纤维状、中空纤维状、无纺布、管状或网管状的体外用的血液相容性生物材料或体内植入的组织器官修复材料，其中抗凝血生物材料占医用高分子材料的质量百分比为0.001～10％，所述的致孔剂或填充物占医用高分子材料的质量百分比为0～20％。2.按照权利要求1所述的血液相容性生物材料，其特征在于所述的医用高分子材料采用聚氨酯、聚己内酯与聚乙二醇的共聚物、聚乙烯碳酸酯、聚乙二醇碳酸酯、聚乙二醇丙烯酰胺、芳香聚酰胺、3-羟基丁酸和3-羟基己酸共聚物、聚乳酸、聚己内酯、聚乳酸-聚乙交酯共聚物、聚β-羟基丁酸酯、聚羟基戊酸酯、聚醚氨酯、聚醚氨酯与有机硅的共聚物、聚烯烃、聚氧乙烯、乙烯-醋酸乙烯共聚物、甲壳素、纤维素、聚氯乙烯、聚丙烯腈、聚砜、聚甲基丙烯酸酯、聚碳酸酯、聚醚酮、聚醚砜、磷酯、硅橡胶或它们的衍生物醋酸纤维素、羧甲基纤维素、聚氯乙烯、聚醚氨酯与有机硅及聚芳酰亚胺的共聚物、聚醚氨尿酯、聚氨尿酯、聚乙烯亚胺、聚二甲基硅烷与聚醚氨尿酯的共聚物中的一种或几种的混合物；所述的抗凝血生物材料采用肝素钠、抗凝血酶、紫杉醇、肾上腺素、尿激酶、链激酶、香豆素、阿司匹林、消炎痛、迪它露、吡咯达嗼、羧基化硫酸酯化壳聚糖、水蛙素、磷脂酶抑制剂或环氧酶抑制剂。3.一种如权利要求1所述的血液相容性生物材料的制备方法，其特征在于该方法按如下步骤进行1)将分子量为1～100万的医用高分子材料溶于有机溶剂中，配成0.1～20(w/v)％的高分子溶液，所述的有机溶剂为1，4-二氧六环、卤代烃、乙酸乙酯、二氧杂环乙烷、四氢呋喃、丁酮、二甲基甲酰胺或二甲基亚砜其中一种或两种以上混合液；所述的医用高分子材料采用聚氨酯、聚醚氨酯与有机硅的共聚物、聚己内酯与聚乙二醇的共聚物、聚乙烯碳酸酯、聚乙二醇碳酸酯、聚乙二醇丙烯酰胺、芳香聚酰胺、3-羟基丁酸和3-羟基己酸共聚物、聚乳酸、聚己内酯、聚乳酸-聚乙交酯共聚物、聚β-羟基丁酸酯、聚羟基戊酸酯、聚醚氨酯、聚烯烃、聚氧乙烯、乙烯-醋酸乙烯共聚物、甲壳素、纤维素、聚氯乙烯、聚丙烯腈、聚砜、聚甲基丙烯酸酯、聚碳酸酯、聚醚酮、聚醚砜、磷酯、硅橡胶或它们的衍生物醋酸纤维素、羧甲基纤维素、聚氯乙烯、聚二甲基硅烷与聚醚氨尿酯的共聚物、聚醚氨酯与有机硅及聚芳酰...

【专利技术属性】
技术研发人员：颜永年，王小红，林峰，熊卓，吴任东，张人佶，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]